Bo termoelektrarna popolnoma nadomeščena?

ⅰLekcije iz izpadov električne energije

Ste že kdaj doživeli izpad elektrike? Nenadoma se vse stemni, dvigala se ustavijo, mobilni telefoni se izpraznijo in klimatske naprave se ugasnejo. Ta občutek nemoči vas spomni, da je elektrika »zrak« sodobne družbe.

Pravzaprav so se po vsem svetu zgodili večji izpadi električne energije:

Zaradi izpada električne energije v Severni Ameriki leta 2003 so čez noč v temi ostali več deset milijonov uporabnikov.

Med hladnim sunkom v Teksasu leta 2021 so se vetrne elektrarne in elektrarne na zemeljski plin množično zaprle, brez shranjevanja energije kot rezervnega sistema pa so milijoni ljudi trpeli zaradi ledenih temperatur in izpadov električne energije.

Izpadi električne energije v nekaterih regijah Kitajske: pomanjkanje premoga in nihanja v obnovljivih virih energije so obremenili omrežje, kar je prisililo k omejitvam električne energije.

Ti primeri nam kažejo, da je tvegano zanašanje izključno na termoelektrarne, prav tako pa je tvegano tudi zanašanje izključno na obnovljive vire energije. Elektroenergetski sistem potrebuje stabilnejšo »kombinirano strategijo«.

ⅱStrukture moči v različnih državah

Viri energije se po svetu zelo razlikujejo:

Kitajska: Premog ostaja glavni vir energije, vendar se je v zadnjih letih povečala nameščena zmogljivost fotovoltaike in vetrne energije, model »obnovljiva energija + shranjevanje energije« pa postopoma postaja trend.

Združene države Amerike: Uravnotežen pristop med zemeljskim plinom in obnovljivimi viri energije, hkrati pa vodilni v svetu na področju tehnologije shranjevanja energije v baterijah, saj so Kalifornija in druge regije zgradile največje elektrarne za shranjevanje energije na svetu.

Evropa: Nemčija in Španija sta pionirji na področju vetrne in sončne energije, medtem ko se Francija za stabilnost omrežja zanaša na jedrsko energijo. Evropa kot celota je zavezana energetskemu prehodu, pri čemer se razvoj sistemov za shranjevanje energije pospešuje.

Japonska in Južna Koreja: Ti državi, ki sta zelo odvisni od uvoza energije, morata uravnotežiti varnost oskrbe z aktivnim razvojem kombinacij sončne energije, vodika in tehnologij shranjevanja energije.

Na splošno se vse regije premikajo proti modelu »obnovljiva energija + shranjevanje«, čeprav z različnim tempom.

ⅢKakšno je trenutno stanje?

Razvoj novih energetskih virov uspeva, vendar se sooča tudi z izzivi.

»Muhavost« fotovoltaike in vetrne energije: fotovoltaika se lahko proizvaja le podnevi, ko sije sonce, in se ponoči ustavi; vetrna energija je odvisna od vremena in se ustavi v »obdobjih brez vetra«. Ta nestanovitnost obremenjuje stabilno delovanje električnega omrežja.

Pojav baterij za shranjevanje energije: Litij-ionske baterije in pretočne baterije delujejo kot velikanske »energetske banke«, ki shranjujejo presežek električne energije v obdobjih presežka in jo sproščajo v času največjega povpraševanja, da pomagajo uravnotežiti omrežje.

Gonilne sile politike: Kitajska je izrecno določila, da morajo nove projekte fotovoltaike in vetrne energije spremljati objekti za shranjevanje energije. ZDA in Evropa medtem uporabljajo fiskalne subvencije in tržne mehanizme za spodbujanje podjetij k gradnji infrastrukture za shranjevanje energije.

Izzivi ostajajo: akumulatorji za shranjevanje energije so dragi, imajo omejeno življenjsko dobo, njihovo recikliranje in ponovna uporaba ob koncu življenjske dobe pa ostajata nerešena vprašanja.

Z drugimi besedami, shranjevanje energije postopoma postaja vse bolj razširjeno, vendar bo trajalo nekaj časa, preden bo v celoti nadomestilo tradicionalne vire energije.

ⅣZakaj bi nadomestili termoelektrarne na premog?

Varstvo okolja: Premogovne elektrarne pomembno prispevajo k emisijam ogljika, onesnaževanju zraka in učinku tople grede.

Energetska varnost: Nihanja cen premoga in zemeljskega plina neposredno vplivajo na cene in oskrbo z električno energijo.

Ekonomska upravičenost: Fotovoltaika in vetrna energija postajata vse bolj dostopni, celo stroškovno učinkovitejši od energije iz premoga.

Cilji ogljične nevtralnosti: Za zmanjšanje emisij je treba postopno opustiti in sčasoma odpraviti uporabo premogovne energije.

ⅤAli lahko popolnoma nadomesti premog?

Odgovor je: Sčasoma, vendar ne kmalu.

V naslednjih 10 letih bo premogovna energija ostala "hrbtenica" omrežja.

2030–2040: Ko bo shranjevanje energije postalo cenejše in bo vodikova energija zanesljivejša, se bo premogovna energija postopoma premaknila na »klop«.

Okoli leta 2050: Pričakuje se, da bodo obnovljivi viri energije v kombinaciji s shranjevanjem energije prevzeli vodilno vlogo, medtem ko bodo elektrarne na premog večinoma postopno opuščene.

Z drugimi besedami, prihodnji elektroenergetski sistem bo verjetno sestavljen iz obnovljivih virov energije in shranjevanja energije kot glavnih virov, premog bo v ozadju, jedrska energija, hidroenergija in vodikova energija pa bodo nudile dodatno podporo.

Baterije za shranjevanje energije bodo vse bolj povezane s sončno in vetrno energijo, tako kot pametni telefoni ne morejo delovati brez baterij. Vendar pa so za popolno nadomestitev energije iz obnovljivih virov energije še vedno potrebni tehnološki preboji, politična podpora in nadgradnje omrežja. V prihodnosti morda premogovna energija ne bo nenadoma izginila, temveč se bo postopoma umikala v ozadje, dokler nekega dne ne boste spoznali, da v elektroenergetskem sektorju že prevladuje čista energija.